下二叠统，二叠系组成部分。

古生代地层自下而上可分为寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系。二叠系分为下、上两统四组，各组之间均为整合接触。以新新东北沙锅窑沟剖面出露良好。

山西组由砂岩、粉砂质页岩、泥质页岩、粘土岩、炭质岩及煤层（线）组成（包括大占砂岩、香炭砂岩及小紫斑泥岩）。本组含煤6层（二煤组）。其中二1煤俗称大煤、大占煤，厚4—6米，全区普遍稳定，为区内主要可采煤层。二2煤局部可采，二3煤偶尔可采，其余煤层皆不可采。与石炭系太原组地层整合接触，厚50—109米。

本组香炭砂岩含海绿石，大占砂岩含硅化木，页岩、粘土岩含植物化石。有栉羊齿、织羊齿、单网羊齿、脉羊齿、带羊齿、华夏羊齿、座延羊齿、楔羊齿、斜羽叶、丁氏蕨、枝脉蕨、楔叶、轮叶、瓣轮叶、科达叶、鳞木、芦木等。

下石盒子组由灰、灰黄色粉砂质粘土岩、粘土岩夹细粒长石石英砂炭、粉砂岩、炭质粘土岩及煤线（煤层）组成。底部为浅灰色厚层中粗粒长石石英砂岩，含菱铁质结核，硅、铁质胶结，又称砂锅窑砂岩。中上部含灰紫、灰黄灰红等杂色含紫斑粉砂质粘土岩，称大紫斑泥岩。含煤层（线）2—8层（三煤组）均不可采。厚60—140米。

本组富含植物化石主要有栉羊齿、带羊齿、尼尔桑、脉羊齿、单网羊齿、掌蕨羊齿、剑叶、瓣轮叶、芦木。